大学有机化学练习题—第四章芳烃.doc
有机化学第04章 芳香烃
+ 3H2
光
Cl Cl Cl Cl Cl Cl + 3Cl2
50oC
自由基加 成反应
练习： 练习：
• 化合物 (A)，分子式为 9H8，(A) 与氯化亚铜氨溶液反应产生 ，分子式为C 砖红色沉淀， 砖红色沉淀，(A) 催化加氢生成 (B)，分子式为 9H12，(A) 和 ，分子式为C (B) 氧化都生成 (C)，分子式为 8H6O4，(C) 加热失水生成 (D)， ，分子式为C ， 分子式为C 试写出(A)、 、 、 的结构式及有关 分子式为 8H4O3，试写出 、(B)、(C)、(D)的结构式及有关 反应方程式。 反应方程式。
化学性质(p117) 二、化学性质(p117) (1)苯环的取代反应 (1)苯环的取代反应 ①卤代（ —Cl，—Br） 卤代（ ， ） 苯环的大π键 苯环的大 键，使单环芳烃难发生苯环体 系被破坏的化学反应，只有在剧烈条件下， 系被破坏的化学反应，只有在剧烈条件下，才 能发生类似于不饱和烃的加成和氧化反应， 能发生类似于不饱和烃的加成和氧化反应，且 在发生加成反应时，不可能发生部分加成。 在发生加成反应时，不可能发生部分加成。
②硝化（—NO2） 硝化（
NO 2
浓 HNO3 /H2SO4 50—60 ℃ 发烟 HNO3 浓H2SO4 , 100 ℃
NO2 NO2
CH 3
浓 HNO3/H2SO4 30 ℃
CH3 NO2 +
CH3
NO2
反应机理 1. HO—NO2 + 2H2SO4 2. 3. + NO2
+
NO2+ + H3O+ + 2HSO4-
+ SO3
SO3+
有机化学-芳香烃
CH3
HNO3
HOAc
CH3
CH3 CH3
NO2 +
+
NO2
NO2
63% 34% 3%
Cl
Cl
Cl
Cl
HNO3
H2SO4
NO2 +
+ NO2
30%
NO2
69% 1%
(2) 第二类定位基─间位定位基
使新进入苯环的取代基主要进入它的 间位，并使苯环致钝。
例如： −CF3, −N(CH3)3+, −NO2, −CN, −SO3H, −CHO, −COCH3, −COOH, −COOCH3, −CONH2, −NH3+。
NO2
NO2
CH3 C CH3 CH3 无 α-H
KMnO4 H+
COOH
氧化剂： KMnO4 铬酸等
4.2.4 苯环上亲电取代反应的定位规则
Y
一取代苯：
芳环上的取代基既影响亲电 取代反应的速率又决定着亲电试 剂进入芳环的位置。
1. 两类定位基
芳环上的取代基分为两类：
(1)第一类定位基 ─ 邻、对位定位基 使得新进入苯环的取代基主要进入它的
均化，闭合共轭
苯
苯的分子结构 体系(环状大π键)
6 个C–C σ键: sp2–sp2相互交盖，6 个C –H σ键: sp2–1s 相互交盖。 6 个2p 轨道的对称轴垂直于环所在平面， 彼此相互平行，两侧进行侧面交盖，形成闭合的π轨道。 6个π电子离域在六个C原子上。由此形成一个闭合的
共轭体系。
2. 苯的构性相关分析
CH3
CH3
CH3
CH3
1,2-二甲苯 邻二甲苯 o-二甲苯
有机化学第四篇芳香烃
第四章芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。
现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不必然具有香味，也不必然含有苯环结构。
分类：芳香烃按照分子中是不是含有苯环，可分为苯系芳烃和非苯系芳烃。
苯系芳烃按所含苯环的数量和结合方式分为单环芳烃、稠环芳烃和多环芳烃。
1．单环芳烃：指分子中仅含一个苯环的芳烃，包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。
例如：CH3CH2CH3CH=CH2苯甲苯乙苯苯乙烯2．多环芳烃：指分子中含两个或两个以上苯环的芳烃，多环芳烃按照分子中苯环的连接方式不同分为多苯代脂肪烃，联苯烃和稠环芳烃(1)多苯代脂肪烃：能够看做脂肪烃分子中两个或两个以上氢原子被苯基取代的化合物。
CH2HC CH二苯甲烷1,2-二苯乙烯(1)联苯烃：指两个或两个以上苯环别离以单键相连而成的多环芳烃例如：联苯1,4-三联苯(2)稠环芳烃：两个或两个以上苯环彼此共用两个碳原子而成的多环芳烃，例如：萘蒽菲3．非苯芳烃：指分子中不含苯环的芳香烃，例如：环戊二烯负离子环庚三烯正离子第一节单环芳烃一，单环芳烃的异构现象和命名苯是最简单的单环芳烃。
单环芳烃包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。
1．异构现象（1）烃基苯有烃基的异构例如：CH2CH2CH3CHCH3CH3（2）二烃基苯有三种位置异构例如：RR'RRR'R'（3）三取代苯有三种位置异构例如： R R'RRR''R''R''R'R'2. 命名（1）苯基的概念芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Aryl)用Ar 表示。
重要的芳基有：CH 2(C 6H 5CH 2-)苄基（苯甲基），用Bz 表示苯基， 用Ph 或 表示ф（2）一元取代苯的命名a 当苯环上连的是烷基（R-），-NO 2，-X 等基团时，则以苯环为母体，叫做某基苯。
例如：CH CH 33NO 2Cl异丙基苯叔丁基苯硝基苯氯苯b 当苯环上连有-COOH ，-SO 3H ，-NH 2，-OH ，-CHO ，-CH=CH 2或R 较复杂时，则把苯环作为取代基。
(完整版)芳烃习题答案
第七章芳烃1、写出单环芳烃C 9^2的同分异构体的构造式并命名之 答案：2、写出下列化合物的构造式 (2) 2，6-二硝基-3-甲氧基甲苯 (4) 三苯甲烷(6) 环己基苯(8) 间溴苯乙烯(9)对溴苯胺(11) 8—氯一萘甲酸异丙苯C 2H5ChiC 2H5邻乙甲苯间乙甲苯丙苯CH sC 2H5对已甲苯 CH3Ch 3CH3Cf连三甲苯偏三甲苯 均三甲苯(1) 2-硝-3，5-二溴基甲苯 (3) 2-硝基对甲苯磺酸 (5)反二苯基乙烯 (7) 3-苯基戊烷 (10)对氨基苯甲酸 (12) (E )— 1—苯基—2— 丁烯答案：(1) 2-nitrobenzoie acid (3)o-dibromobenzene (5)3,5-dinitrophenol(7) 2-methyl-3-phenyl-1-butanol (9) benzyl bromide (2) p-bromotoluene(4)m-dinitrobenzene(6)3-chloro-1-ethoxybenzen (8) p-chlorobenzenesulfonic acid (10) p-nitroanilineQ3)(El181COOH(10)NF2Cl COOH(11)3、写出下列化合物的结构式(o,m,p )代表邻，间,对。
(11) o-xylene (12) tert-butylbenzene (13) p-cresol(14) 3-phe ny Icyclohexanol(15) 2-phe nyl-2-butene(16) n aphthalene答案:(2)CH(6)NHNONQCl(9)V(10)NQ( 11)CHCH(12)C(CH 3)3(13) (14) OHCHC=CHCH(15) (16)4、在下列各组结构中应使用 们正确地联系起来，为什么?-■”或“-"”才能把它HH(6)答案:解：这两个符号表示的意义不同，用可逆号表示的是平衡体系，两边 的结构式互变异构关系。
有机化学课后习题答案第四章
4章思考题4.1 付-克烷基化反应的特点是什么?4.2 解释什么叫定位基,并说明有哪三类定位基。
4.3 解释定位效应。
4.4 共振论对于共振结构式有何规定？4.5 试说明芳香亲电取代反应的机理。
4.6 甲苯和对二甲苯相比哪个对游离基卤代反应更活泼？试说明理由。
4.7 用KMnO4或K2CrO7+H+使PhCH3氧化成PhCOOH的反应产率很差，而由p-O2N-C6H4CH3氧化成p-O2NC6H4COOH，同样的氧化反应却有较好的产率。
如何解释。
4.8 回答下列问题。
(1)(1)环丁二烯只在较低温度下才能存在,高于35K即(如分子间发生双烯合成)转变为二聚体,已知它的衍生物二苯基环丁二烯有三种异构体。
上述现象说明什么?写出二苯基环丁二烯三种异构体的构造式。
(2)(2)1,3,5,7-环辛四烯能使冷的高锰酸钾水溶液迅速褪色,和溴的四氯化碳溶液作用得到C8H8Br8a 、它应具有什么样的结构?b、b、金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K+C8H82-(环辛四烯二负离子)。
这种盐的形成说明了什么?预期环辛四烯二负离子将有怎样的结构?解答4.1 答：（1）因烷基正离子容易重排，易形成烷基异构化产物；（2）烷基可活化苯环，易使烷基化反应产物为多元取代产物；（3）烷基化反应是可逆反应，使得产物可能复杂化。
4.2 答：苯环上已有一个取代基后，再进行亲电取代反应时，新进入的基团进入苯环的位置由环上原有取代基的性质决定，这个原有的取代基叫定位基。
定位基可分为三类，即（1）邻、对位定位基，如—OH、—NH2、—NHCOCH3、—CH3等，这类基团使苯环活化，并且使新引入的取代基在定位基的邻位和对位。
（2）间位定位基，如—NO2、—CN、—COCH3、—COOH、—SO3H等，这类基团使苯环钝化，并使新引入的取代基在它的间位。
（3）卤素是一类特殊的定位基，它使苯环钝化，但都是邻、对定位基。
4.3 答：邻、对位定位基的推电子作用是苯环活化的原因，这又可分为两种情况：①在与苯环成键的原子上有一对未共享电子，这对电子可以通过大π键离域到苯环上；②虽无未共享电子对，但能通过诱导效应或超共轭效应起推电子作用的基团，如甲基或其他烷基。
大学有机化学练习试题—第四章芳烃
第四章：芳烃学习指导： 1.芳烃结构异构和命名；2.环上亲电代替反响：代替反响定位规则（两类定位基，电子效应，空间效应，二代替苯的定位规则，定位规则在有机合成上的应用）卤化，硝化，卤化磺化，烷基化和酰基化；3.氧化反响（侧链氧化）；4.萘环上二元代替反响的定位规则；一、命名1、写出的名称。
2、写出的系统名称。
3、写出苯乙炔的结构式。
5、写出反 -5- 甲基 -1- 苯基 -2- 庚烯的结构式。
6、写出的系统名称。
二、达成以下各反响式1、2、3、()4、5、6、7、(CH3) 2C＝＝CH28、()三、理化性质比较题1、比较以下化合物的稳固性大小：(A) C 6H5CH2CH2CH==CH2 (B) C 6 H5 CH==C(CH3) 2(C) C 6H5CH2CH==CHCH3 (D) C6H5CH==CHCH==CH22、将苄基正离子 (A) 、对硝基苄基正离子(B) 、对甲氧基苄基正离子 (C) 和对氯苄基正离子(D)按稳固性大小摆列序次。
3、比较以下自由基的稳固性大小：4、将以下化合物按硝化反响活性大小摆列成序：5、将以下化合物按亲电代替反响活性大小摆列成序：6、以下哪对异构体的稳固性最靠近?7、比较 Fe 存在下 (A) ～ (D) 地点上氯代的反响活性：8、比较以下碳正离子稳固性的大小：(A) (C H ) C+653 (B) C H CH+6 5 2 (C) CH +3(D)9、以下化合物中，哪些不可以进行Friedel-Crafts 反响 ?10、展望以下化合物进行亲电代替反响时，第二个代替基进入苯环的地点。
四、用简易的化学方法鉴识以下各组化合物1、用简易的化学方法鉴识以下化合物：(A)苯 (B) 甲苯 (C) 甲基环己烷2、用简易的化学方法鉴识以下化合物：五、用化学方法分别或提纯以下各组化合物。
用简易的化学方法除掉环己烷中的少许甲苯。
六、有机合成题1、以甲苯和乙炔为原料( 无机试剂任选) 合成：2、达成转变：3、以甲苯和2- 丁醇为原料 ( 无机试剂任选 ) 合成：七、推导结构题1、某烃 A 的分子式为C9H10，强氧化得苯甲酸，臭氧化分解产物有苯乙醛和甲醛。
有机化学41
第四章 芳 香 烃Ⅰ 学习要求1. 熟练掌握用系统命名法命名芳香烃和芳香族化合物。
2. 掌握和熟练应用芳环的亲电取代反应及侧链氧化反应。
3. 了解亲电取代反应的影响因素，熟练应用亲电取代反应定位规律判断反应的主要产物，芳环的化学活性和确定合成路线。
4. 了解芳香性的概念，掌握休克尔规则，熟练应用休克尔规则判断环状共轭烯烃有无芳香性。
Ⅱ 内容提要一．苯的结构与芳香性1．苯的分子式为C 6H 6，有较大的不饱和性。
苯分子中每个碳原子以sp 2杂化轨道与相邻的两个碳原子组成碳碳σ键，与一个氢原子组成碳氢σ键，六个碳原子和六个氢原子都在同一平面内，构成平面六边形。
六个碳原子上各自未杂化的含有单电子的且垂直于环平面p 轨道，相互轴向平行重叠形成闭合的离域大π键。
2．苯分子中碳碳键长完全平均化，形成的完全离域的闭合共轭体系，其离域能为150kJ ·mol ﹣1，使得苯环具有很好的热力学稳定性。
在通常的反应条件下，苯环的结构保持不变，不易被氧化，不易被加成，较易于发生苯环上的取代反应。
3．苯环上具有较多的π电子且具有较大的可极化性，可与缺电子的亲电试剂作用，发生亲电取代反应。
苯环上连有供电子基（致活基团）时，亲电取代反应活性增加，主要产物为邻、对位取代产物；苯环上连有吸电子基（致钝基团）时，亲电取代反应的活性降低，主要产物为间位取代产物。
4．苯分子的特定结构及特殊性质称为芳香性，芳香性是芳香烃化合物的共性，其他芳环具有和苯环相似的化学性质。
如果符合以下两点条件，则该体系具有芳香性：①具有平面环状的闭合共轭体系。
②该闭合共轭体系中离域的π电子数等于(4n + 2)个（n = 0,1,2,3…。
一般n ≤6）。
这就是休克尔(Hückel)规则。
二．芳烃的化学性质1．苯环上的亲电取代反应FeX 3NO 2S O 3H X AlCl 3R (RCO)2AlCl 3COR+ X 2+ 浓HNO + 浓H 2SO + R X+ RC OX卤代反应，反应不可逆，通常用Cl 2，Br 2。
有机化学4第四章芳香烃
（1）、闭合离域体系
（2）、具有平面结构或接近平 面
（3）、参与共轭的π电子数符合 4n+2
轮烯
[8]轮 烯
HH
[10]轮 烯
HHHH
[14]轮 烯
[18]轮 烯
盆形
不共平面
π电子数8 不符合4n+2
π电子数10 符合4n+2
无芳香性 无芳香性
不共平面
π电子数12 不符合4n+2
无芳香性
共平面
π电子数18 符合4n+2
COCH3
HO
COOH
COOH NH2
HO
CH3CH2CCH2CHCHO O Cl
3-丁烯-2-醇 4-氧代-2-氯乙醛
4-羟基环己烷甲酸
4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 2-氨基-5-羟基苯甲酸
3-硝基-4-羟基苯乙酮
官能团的优先顺序 见教材P93
1
α
891
7
2β
6
3
5
10
5
4
α
SO3H
2β
萘 1,5-二甲基萘 2-萘磺酸 或 β-萘磺酸
―O-， ―NH2，―NR2， ―OH（强烈活化） > ―OR，―OCOCH3， ―NHCOCH3（中等活化） > ―R， ―C6H5 >（弱活化） ― F， ―Cl， ―Br， ―I（弱钝化）
2、第二类定位基（间位定位基）
-N+R3， -NO2，-CN， -SO3H， -CF3，-CHO，COCH3，-COOH，-COOCH3， -CONH2（强烈钝化）
Cl
H
Cl
Cl
E
O
δδ
N
大学-芳烃芳香性练习题和答案
芳烃芳香性(一)写出分子式为C 9H 12的单环芳烃的所有同分异构体并命名 CH 2CH 2CH 3 解: 正丙苯 CH 3C 2H5CH(CH 3)2 CH 3C 2H 5 异丙苯 邻甲基乙苯 CH 3 CH 3 CH 3CH 3 CH 3对甲基乙苯 连三甲苯偏三甲苯(二)命名下列化合物:CH 3CH 2CHCH 2CH 3(1)CH 3H H ；c=cCH 2 CH 3CH 3Cl COOHOH⑺Cl CH 3 CH 3间甲基乙苯CH 3CH 3 、 CH 3均三甲苯H 3NO 2Cl CH 3OH I °I-CH 3Br —1—1* /一 NH 2(8) (9)1 V解：(1) 3-对甲苯基戊烷 ⑷1,4-二甲基萘 (7) 2-甲基-4-氯苯胺 ⑵(8) COCH 3(Z)-1-苯基-2-丁烯 8-氯-1-萘甲酸 3-甲基-4羟基苯乙酮 SO 3H(3) 4-硝基-2-氯甲苯(6) 1-甲基蒽(9) 4-羟基-5-溴-1,3-苯二磺酸(三)完成下列各反应式: 解：红色括号中为各小题所要求填充的内容。
(1) + CICH 2CH(CH 3)CH 2CH 3AlCl 3CH 3‘ _. —g —CH2CH3(过量)+ CH 2CI 2AICI 3CH 3(3) (4) (5) (6) O(7) (8) (9) (CH 3)2C=CHHFo0 CBF 3OH -HNO 3 , H 2SO 4CH 2——CH 2 AlClCH2—CHCH 2O , HCl(1) KMnO CH 2CH 2CH 2CH 3 —(CHQ 3C «202。
7---------- >-H 2SO 4(2) H 3OO 2NCH 2CH 2OHZn CI 2 C(CH 3)3COOHO(A)ACOCH 3AlCl 3O_ IICH2— CH2-: COOHC 2H 5Br CH 2CIC(CH 3)3O —OCHO CH 2(12) HF(13) (10) 2H "PtCHO + CH 2O(14) CH 2CH 2C ClO Zn H 3OCH 2CH 2C (CH 3)2OHO A Q OOAICI 3C(CH 2)2COO H(15)CHCH 3 CH=CH 2BrBrBrXX 退色X退色⑴解C 6H 5CH 2。
有机化学：第四章芳香烃
治学善质疑,心灵悟真谛
2.稠环芳香烃 分子中无独立苯环，两个或多个苯环稠合。
C C
萘
C
C
C
C
蒽
C
C
C
C
菲
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治学善质疑,心灵悟真谛
二、单环芳烃的构造异构和命名
1.苯的同系列，通式是CnH2n-6（4个不饱和度） 具有侧连异构和位置异构。
CH2CH2CH3
H3C
CH3
CH
CH2CH3
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治学善质疑,心灵悟真谛
2)付-克烃基化反应的重排
卤代烷具有三个碳以上时，常产生重排产物。
H3C Cl
AlCl 3
CH3
+
CH3
CH3
重排由不稳定碳正离子中间体稳定性引起。
H
CH3 CH CH2
重排
CH3 CH CH3
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治学善质疑,心灵悟真谛
没有更稳定的离子中间体产生，就没有重排产物。
5）卤代苯亲电取代生成邻对位两种产物
Br
HNO 3
H2SO 4
Cl Cl Br
FeCl 3
Br H2SO 4
+ Br Br NO 2
+ Br Br Cl
+ Br Br SO 3H
NO 2 Cl SO 3H
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治学善质疑,心灵悟真谛
6）硝基苯亲电取代只生成一种间位产物
NO 2
NO 2
HNO 3 H2SO 4
NO 2
Cl Cl FeCl 3
O2N
NO 2 Cl
NO 2
有机化学第四章 芳香烃
1 价键理论
此时每个碳原子上剩有一 H 个未参与杂化 参与杂化的 轨道， 个未 参与杂化 的 p 轨道 ， H120° 其对称轴垂直碳环所在 平面，并彼此平行，于 两侧相互交盖重叠，形 H H 成一个闭合的π 成一个闭合的 π键 ， 这样 处于该 π 键中的 π 电子能 高度离域， 够 高度离域 ， 使 π 电子云 完全平均化。分子整体 能量降低，分子稳定。 能量降低，分子稳定。
CH3
CH3 甲苯
CH2CH3 乙苯
CH2CH2CH2CH3
CH3
CH3
CH3CH2
对二甲苯
邻甲乙苯
13
苯同系物的命名
• 3 苯环上连有三个相同基团时，用连、偏、均来 表示相对位置。 表示相对位置。 • 要求必须是三个相同基团才能用连、偏、均来表 才能用连 示此三基团的相对位置。
CH3 CH3 CH3
H H
0.110nm
0.140nm
8
• 由于苯形成了一个环状π键，使6个碳－碳键、6 个碳－氢键都相同，其碳－碳键较烷烃中短，比 烯烃中碳－碳双键长，导致其性质与烷烃、烯烃 都有较大区别，苯的这种难加成、难氧化、易取 难加成、难氧化、 代的性质，就被称为芳香性。 现在一般用
表示苯，以示苯中 个碳 个碳－ 表示苯，以示苯中6个碳－碳键并无
3 芳烃衍生物的命名
当苯环上连有－OH、－CHO、－COOH、－ 当苯环上连有－OH、－CHO、－COOH、－ 、－CHO、－COOH 、－NO 、－SO 、－X NH2、－NO2、－SO3H、－X等基团时我们又该 如何命名这样的化合物呢？ 如何命名这样的化合物呢？ 首先仍然是选择一个母体。 首先仍然是选择一个母体。 一般我们按一定的次序选择一个最优先的基团 选择一个最优先的基团， 一般我们按一定的次序选择一个最优先的基团， 并将它与苯一起作为一个完整的母体。 并将它与苯一起作为一个完整的母体。其它都作 为取代基来看。 为取代基来看。 这一次序我们称为“ 优先次序 ”，它与在烯烃一 完全没有任何关系。 章中介绍的“ 次序规则 ”完全没有任何关系。 一些常见基团的优先次序如下: 一些常见基团的优先次序如下:
芳香烃练习题含答案
①这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面)：Ⅱ能而I不能的是(填入编号)。
a.被酸性高猛酸钾溶液氧化b.能与溴水发生加成反应
c.能与溴发生取代反应d.能与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面)：lmol C6H6与H2加成时：I需mol H2，而Ⅱ需mol H2。
答案C
解析：苯环影响了其侧链，侧链易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
10．某芳香族化合物的分子式是C6H3ClBr2，则属于芳香族的同分异构体有 （ ）
种种C.5种D.6种
答案D
解析：这类有机物含有1个苯环，还有3个取代基，先考虑二溴苯有3种，分别是
，再考虑苯环的1个氢原子被氯取代，则上述3种二溴苯的一氯代物的种类分别是2种、3种和1种，共6种。
答案：D
16.萤火虫发光原理如下:
关于荧光素及氧化荧光素的叙述，正确的是（ ）
A. 互为同系物 B.均可发生硝化反应
C.均可与碳酸氢钠反应 D.均最多有7个碳原子共平面
解析：荧光素及氧化荧光素含有的官能团不完全相同，不属于同系物，A错；分子中因都含有苯环，故都能发生硝化反应，B正确；能与碳酸氢钠反应的有机物必须有官能团“－COOH”，故氧化荧光素不与碳酸氢钠反应，C错；荧光素和氧化荧光素均最多共平面的碳原子超过7个，D错。
②根据对称性原则、有序性原则即可确定其二氯代物的结构(见右图)，即可先固定一个Cl原子在“*”位置，再将另一个Cl原子分别加到三个“。”的位置，从而得出其二氯代物有三种结构
(3)根据分子式为C10H8可选出C 。
(4)因 中含有双键，此结构不能解释萘不能使酸性KMnO4溶液褪色的原因。
⑸萘不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明萘分子是较稳定的结构，分子中的碳碳键应与苯分子结构中的碳碳键相同，即“介于单键和双键之间的独特的键”，可以表示成 。
大学有机化学复习题(有机化学阶段复习(烷烃~芳烃))
有机化学阶段复习（烷烃~芳烃）一、命名或写出下列化合物的结构式（必要时标出顺、反，R 、S 构型） 1、 2、3、 5-甲基螺[2.4]庚烷4、 反-1,2-二甲基环己烷 (优势构象)5、 6. 5-硝基-1-萘酚答：1、 4-异丙基辛烷2、顺-3,4-二甲基-3-辛烯3、 4、5、 (S)- -溴代乙苯 6.1.CH 3CH CH CH 2CH CH 3CH 3332.CH 3C=CHCHCH 2CH 3C 2H 5CH 3答：1 : 2, 3, 5－三甲基己烷 2. 3, 5－二甲基－３－庚烯CH 3CHCH 3CH CH 3CH 3CHCH 331.2.(CH 3CH 2)2C=CH 2(CH 3)3CC CC(CH 3)3CC3.答：1. 2,3,4,5－四甲基己烷2. 2－乙基－１－丁烯3. 2,2,7,7－四甲基－3,5－辛二炔C=C Me Me n-Bu EtCH 3HC H 3CH 3CH 3HH OHNO 21、 2、3、顺-1,2-二甲基环己烷 (优势构象)4、答：1、 2-甲基-3-乙基己烷2、(Z)-1-氯-2-溴丙烯3、4、(R)-α-溴代乙苯二、选择题（选择所有符合条件的答案）1. 下列化合物中的碳为SP 2杂化的是：( B 、D )。
A ：乙烷 B ：乙烯 C ：乙炔 D ：苯2. 某烷烃的分子式为C 5H 12，其一元氯代物有三种，那么它的结构为：( A )。
A ： 正戊烷 B ： 异戊烷 C ：新戊烷 D ：不存在这种物质 4．下列哪些化合物能形成分子内氢键？( A 、B )A ：邻氟苯酚B ：邻硝基苯酚C ：邻甲苯酚D ：对硝基苯酚 5．下列化合物不能发生傅列德尔-克拉夫茨酰基化反应的有(B 、C 、D )。
A ：噻吩 B ：9,10-蒽醌 C ：硝基苯 D ：吡啶 6．下列化合物中的碳为SP 杂化的是：( C )。
A ：乙烷B ：乙烯C ：乙炔D ：苯7. 某烷烃的分子式为C 5H 12，只有二种二氯衍生物，那么它的结构为：( C )。
有机化学 第4章芳香烃
CH3
+ Cl2
光照 或加热
CH2Cl + HCl
a CH2CH3
+ Br2
光照 或加热
a CHCH3 Br
99%
+ HBr
五、苯环亲电取代的定位效应
1．定位效应 当苯环上已有取代基，在进行亲电取代反应时， 苯环上原有取代基将影响亲电取代反应活性和第二个
基团进入苯环的位置。如在硝化反应中甲苯和硝 基苯的硝化活性和主要产物不同。甲苯硝化时， 用混酸作硝化剂，温度控制在30℃就可反应，主 产物为邻-硝基甲苯和对-硝基甲苯。
甲苯 二苯甲烷
联苯
萘
薁
第一节 苯及其同系物
一、 苯的结构(Struecture of Benzene)
C6H6
（一）苯的Kekulé结构式
H
C
HC
CH
HC
CH
C
H
苯的凯库勒式可以说明苯分子的组成及原子相 互连接次序，并表明碳原子是四价的，六个氢原子 的位置等同，因而可以解释苯的一元取代产物只有 一种的事实。但不能解释苯的邻位二元取代产物只 有一种的实验事实。按凯库勒式推测苯的邻位二元 取代产物，应有以下两种：
+E
Slow
H E Fast
E +H
（二）苯侧链烃基的反应 1. 烷基苯的氧化反应
[O]
CH3 KMnO4
CH(CH3)2 [O]
COOH COOH
× C(CH3)3 [O]
CH3
[O]
－CH2CH3
COOH －COOH
C(CH3)3
C(CH3)3
2．烷基苯的侧链卤代反应
烷基苯在光照或加热条件下，与氯或溴反应， 卤代反应发生在烷基侧链上。当烷基是比甲基复杂 的侧链时，卤素原子主要取代a-活泼氢原子（通常 称为苄基氢）。例如：
4芳香烃
1
CH3
1 2
CH3
C 2H 5
1 3
4
4
C 2H 5
CH(CH3)2
4
CH3
C2H5
1,3–二甲基-4-乙基苯 或4-乙基-1,3-二甲苯
1-甲基-4-乙基苯或对甲乙苯 4-乙基甲苯或对乙基甲苯
1–甲基-2-乙基-4-异丙基苯 或2-乙基-4-异丙基甲苯
药用基础化学(下册)
2.复杂结构的烷基苯
OH
空间效应 少量产物
COOH
③ 两个取代基都为间位定位基，二者的定 位效应又相互矛盾是，反应很难发生。
第四章 芳香烃
1.考虑定位规律及空间效应。
2.定位效应在有机合成中的应用
例1：由苯合成邻硝基苯甲酸。
CH3Cl
无水AlCl3
2.考虑引入取代基的先后次序 3.考虑反应难易程度及产率
CH3 COOH NO2 KMnO4
药用基础化学(下册)
四、苯及其同系物的性质
苯环性质稳定，不易被氧化和加成，而易发生卤代、硝 化、磺化和傅-克烷基化等取代反应，即具有芳香性。 1. 苯环上的亲电取代反应
（1） 卤代反应：苯环上氢原子被卤素(－X)取代的反应。
H + X —X Fe 或 FeX3
卤代苯 X + HX
X2： F2>Cl2>Br2>I2
特点
直接与苯环相连的原子含有未共用电子对。
除-X外，其他的邻、对位定位基均能活化苯环 新引入的基团进入原有取代基的邻位或对位。
作用
药用基础化学(下册)
（二）间位定位基 —NO2、—CN、—HSO3、—CHO、—COOH
特点
直接与苯环相连的原子都含重键或带有正电荷
4 芳香烃作业(有机化学课后习题答案)ppt课件
H2(O
55~60℃
浓HNO3 )浓H2SO4
N
55~60℃
KMnO4 (
H+
COO硝H基本（98%）
浓HNO3 )
浅黄色液体，很毒，能与
血浓液HH中2SN的OO血4 3红素作用( 。 NO2
55~H602℃SO4
COOH
H2O 浓HNO3 NO2
硝)浓基H本2S（O498%
55~60℃
硝基本（98%）
第四章 芳 香 烃
基础知识部分
一、命名或写出结构式：
65 1. CH3 1 4 CH(CH3)2
23 CH2CH3
3-乙基-4-异丙基甲苯 或: 1-甲基-3-乙基-4-异丙基苯
43
2. Cl 5 2 CH3
61
SO3H
2-甲基-5-氯苯磺酸
H
3. H2C CH
NO2
对硝基苯乙烯
4.
CC
H
(反)1,2-二苯乙烯
A. OH
OH B.
H H
C. H3C
CH3
8.下列化合物具有芳香性的是( D )
A.
B.
C.
D.
7
二、填空题
1. 芳香性主要是指 难加成 、 难氧化 、 易取代 的特性。
2．苯硝化生成硝基苯的反应，其历程属于 亲电 取代反应。
3. 甲苯比硝基苯更容易硝化，是因为甲苯中的甲基属于 致活 基，而硝基苯中的硝基属于 致钝 基。
CH3
HC CHCH2CH3
CH3C CCH3
ph
CH3 CH3
5
3. 马氏规则适用于下列哪种反应 （ A
）
A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．消除反应
汪小兰有机化学第四章芳香烃
有机
芳烃的分类
二. 来源 1. 煤焦油中提取
炼焦时将煤干馏得焦炭及副产品煤焦油,煤 焦油组成十分复杂,含有大量的芳香族化合物, 通过分馏可得到多种芳香族化合物:
煤焦油分馏产物
馏分 轻油 酚油 萘油 重油 蒽油 沥青
➢不能解释苯为什么表现出难加成、易 取代的化学特性；
➢不能解释苯的几何结构
苯结构的近代概念
碳原子都是sp2杂 化
六个碳原子和六个 氢原子都在同一平 面上
六个碳原子组成一 个正六边形
碳碳键长完全相等 （0.140nm）
所有键角都是120º
H H
H
H H
H
现代杂化理论: SP2杂化，大键(离域)，共 轭体系，离域能为150kj/mol, 而一般有机反 应有机活化化学能反仅应60的～8活0k化j/能mo，l，故由破于坏共共轭轭能体远系大的亲于 电加成与氧化反应均很难。
说起苯的六碳环结构, 人们自然都会想
起凯库勒(德1829-1896)著名的仲夏夜之梦,
他通过梦的启迪而认识到苯的环状结构, 并被
公认为发现苯环结构的鼻祖。事实上, 奥地利
一位中学教师洛斯密德（Loschmidt 1821-
1895）在1861年出版的<<化学研究>>中就
提出了包括苯环在内的与现代分子模型相近
苯环结构的稳定性亦可用其氢化热数据来 进一步证明: 环己烯/环己二烯/苯分别加氢, 产物都是环己烷, 氢化热数据分别为: 119.7/-213.5/208.4kj/mol( 苯 氢 化 热 远 小 于 环己烯氢化热的三倍, 其差值150即是共轭能, 同样环己二烯氢化热亦能反映这种共轭效应) 。
有机化学(第三版马祥志主编)课后习题问题详解
第一章 绪论习题参考答案1. 某化合物的分子量为60，含碳40.1%、含氮6.7%、含氧53.2%，确定该化合物的分子式。
解：① 由各元素的百分含量，根据下列计算求得实验式1:2:133.3:7.6:34.3162.53:17.6:121.40== 该化合物实验式为：CH 2O② 由分子量计算出该化合物的分子式216121260=+⨯+该化合物的分子式应为实验式的2倍，即：C 2H 4O 22. 在C —H 、C —O 、O —H 、C —Br 、C —N 等共价键中，极性最强的是哪一个？ 解：由表1-4可以查得上述共价键极性最强的是O —H 键。
3. 将共价键⑴ C —H ⑵ N —H ⑶ F —H ⑷ O —H 按极性由大到小的顺序进行排列。
解：根据电负性顺序F > O > N > C ，可推知共价键的极性顺序为： F —H > O —H > N —H > C —H4. 化合物CH 3Cl 、CH 4、CHBr 3、HCl 、CH 3OCH 3中，哪个是非极性分子？解：CH 4分子为高度对称的正四面体空间结构，4个C —H 的向量之和为零，因此是非极性分子。
5. 指出下列化合物所含官能团的名称和该化合物所属类型。
CH 3OH(2)碳碳三键，炔烃 羟基 ，酚(4)COOH酮基 ，酮 羧基 ，羧酸(6) CH 3CH 2CHCH 3OH (1) CH 3CH 2C CH(3) CH 3COCH 3(5) CH 3CH 2CHO醛基，醛羟基，醇(7) CH3CH2NH2氨基，胺6. 甲醚（CH3OCH3）分子中，两个O—C键的夹角为111.7°。
甲醚是否为极性分子？若是，用表示偶极矩的方向。
37. 什么叫诱导效应？什么叫共轭效应？各举一例说明之。
（研读教材第11～12页有关容）8. 有机化学中的离子型反应与无机化学中的离子反应有何区别？解：无机化学中的离子反应是指有离子参加的反应，反应物中必须有离子。
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第四章：芳烃
学习指导：1.芳烃构造异构和命名；
2. 环上亲电取代反应：取代反应定位规则（两类定位基，电子效应，空间效应，二取代苯的定位规则，定位规则在有机合成上的应用）卤化，硝化，卤化磺化，烷基化和酰基化；
3. 氧化反应（侧链氧化）；
4. 萘环上二元取代反应的定位规则；
一、命名
1、写出的名称。
2、写出的系统名称。
3、写出苯乙炔的构造式。
5、写出反-5-甲基-1-苯基-2-庚烯的构造式。
6、写出的系统名称。
二、完成下列各反应式
1、
2、
3、
( )
4、
5、
6、
7、
(CH3)2C＝＝CH2
8、
( )
三、理化性质比较题
1、比较下列化合物的稳定性大小：
(A) C6H5CH2CH2CH==CH2(B) C6H5CH==C(CH3)2
(C) C6H5CH2CH==CHCH3(D) C6H5CH==CHCH==CH2
2、将苄基正离子(A)、对硝基苄基正离子(B)、对甲氧基苄基正离子(C)和对氯苄基正离子
(D)按稳定性大小排列次序。
3、比较下列自由基的稳定性大小：
4、将下列化合物按硝化反应活性大小排列成序：
5、将下列化合物按亲电取代反应活性大小排列成序：
6、下列哪对异构体的稳定性最接近?
7、比较Fe存在下(A)～(D)位置上氯代的反应活性：
8、比较下列碳正离子稳定性的大小：
(A) (C6H5)3C+(B) C6H5CH2+(C) CH3+(D)
9、下列化合物中，哪些不能进行Friedel-Crafts反应?
10、预测下列化合物进行亲电取代反应时，第二个取代基进入苯环的位置。
四、用简便的化学方法鉴别下列各组化合物
1、用简便的化学方法鉴别以下化合物：
(A) 苯(B) 甲苯(C) 甲基环己烷
2、用简便的化学方法鉴别以下化合物：
五、用化学方法分离或提纯下列各组化合物。
用简便的化学方法除去环己烷中的少量甲苯。
六、有机合成题
1、以甲苯和乙炔为原料(无机试剂任选)合成：
2、完成转化：
3、以甲苯和2-丁醇为原料(无机试剂任选)合成：
七、推导结构题
1、某烃A的分子式为C9H10，强氧化得苯甲酸，臭氧化分解产物有苯乙醛和甲醛。
推测A的构造。
2、某芳烃A含九个碳原子，其余为氢原子，相对分子质量为120。
A不能使溴的四氯化碳溶液褪色，硝化后只得到两种一元硝基化合物B和C。
B和C分别用高锰酸钾氧化后得
到同一化合物D。
试推测A～D的构造式。
答案
一、命名
1、1-甲基-4-异丙基苯
2、1-乙基-2-丙基-5-丁基苯
3、
5、1, 4-二甲基萘
6、
二、完成下列各反应式
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、HBr／R2O2，
8、
三、选择题
1、(D)＞(B)＞(C)＞(A)
2、(C)＞(A)＞(D)＞(B)
3、(D)＞(B)＞(C)＞(A)
4、(C)＞(B)＞(A)
5、(A)＞(B)＞(D)＞(C)
6、(D)
7、(D)＞(C)＞(A)＞(B)
8、(A)＞(B)＞(C)＞(D)
9、2,3和4 2
10、
四、鉴别 2
1、(B) 能使温热的KMnO4溶液(加少量H2SO4)褪色。
1.5
余二者中，能与温热的混酸作用，生成比水重的黄色油状物硝基苯的是(A)。
3
2、(A)和(B)能使Br2-CCl4褪色，而(C)和(D)则否。
1
(A)和(B)中，能使KMnO4溶液褪色的是(B)。
2
(C)和(D)中，能使温热的KMnO4溶液(加少量H2SO4)褪色的是(D)。
3
五、分离
加入浓硫酸回流，或在室温下加入发烟硫酸，甲苯生成溶于硫酸的甲基苯磺酸。
六、有机合成
1、
2、
3、
七、推结构
1、 2
2、各1。